特許 7512661 可塑化装置、三次元造形装置、および射出成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-01

(45)【発行日】2024-07-09

(54)【発明の名称】可塑化装置、三次元造形装置、および射出成形装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/321 20170101AFI20240702BHJP

   B29B 7/14 20060101ALI20240702BHJP

   B29B 7/42 20060101ALI20240702BHJP

   B29C 45/00 20060101ALI20240702BHJP

   B29C 48/47 20190101ALI20240702BHJP

   B29C 64/106 20170101ALI20240702BHJP

   B29C 64/241 20170101ALI20240702BHJP

   B29C 64/295 20170101ALI20240702BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

B29C64/321

B29B7/14

B29B7/42

B29C45/00

B29C48/47

B29C64/106

B29C64/241

B29C64/295

B33Y30/00

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020079297

(22)【出願日】2020-04-28

(65)【公開番号】P2021172045

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2023-03-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090387

【弁理士】

【氏名又は名称】布施 行夫

(74)【代理人】

【識別番号】100090398

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 美千栄

(74)【代理人】

【識別番号】100148323

【弁理士】

【氏名又は名称】川▲崎▼ 通

(74)【代理人】

【識別番号】100168860

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 充史

(72)【発明者】

【氏名】江成 めぐみ

(72)【発明者】

【氏名】姉川 賢太

(72)【発明者】

【氏名】林 里緒菜

【審査官】神田 和輝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１３１１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２０６１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２６９１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／１１９５３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－２０２４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０１５２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２９０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０４９７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２４１０１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｂ ７／００－７／９４

Ｂ２９Ｃ ４５／００－４５／８４

Ｂ２９Ｃ ６４／００－６４／４０

Ｂ３３Ｙ １０／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

材料を可塑化する可塑化装置であって、
回転軸を中心に回転され、第１溝が設けられた溝形成面を有するスクリューと、
前記溝形成面に対向する対向面を有し、前記対向面に前記第１溝と連通する連通孔が設けられたバレルと、
前記バレルに設けられ、前記第１溝に供給された前記材料を加熱する第１加熱部および第２加熱部と、
前記バレルに設けられ、前記第１溝に供給された前記材料を冷却する冷却部と、
前記第１加熱部および前記第２加熱部を制御する制御部と、
を含み、
前記第１溝は、
前記連通孔と対向する中央部と、
前記溝形成面の外周に設けられ、前記材料が供給される材料供給部と、
前記中央部と前記材料供給部とを接続する接続部と、
を有し、
前記対向面には、前記連通孔と接続され前記連通孔から前記対向面の外周に向かう第２溝が設けられ、
前記回転軸方向からみて、前記第２溝の前記外周側の端は、前記スクリューを１回転させた場合に、前記材料供給部と前記接続部との境界線が描く軌跡の内側に位置し、
前記回転軸方向からみて、前記第２加熱部は、前記第１加熱部よりも前記連通孔の近くに設けられており、
前記回転軸方向からみて、前記冷却部は、前記連通孔、前記第１加熱部、および前記第２加熱部を囲むように設けられた冷却流路を有し、
前記制御部は、前記第１加熱部の温度が、前記第２加熱部の温度よりも低くなるように制御する、可塑化装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記回転軸方向からみて、
前記接続部は、前記中央部の周りを周る渦巻状の形状を有し、
前記溝形成面の外周側において前記接続部が隣りに存在しない外周部と、前記外周部と連続し、前記溝形成面の外周側において前記接続部が隣りに存在する内周部と、を有し、
前記回転軸方向からみて、前記第２溝の前記外周側の端は、前記外周部に重ならない位置であって、前記内周部に重なる位置に位置する、可塑化装置。

【請求項3】

請求項１または２において、
前記回転軸方向からみて、前記第２溝は、前記第２溝の前記外周側の端から前記連通孔に向かって、前記スクリューの回転方向に沿った螺旋状の溝である、可塑化装置。

【請求項4】

請求項２において、
前記対向面には、複数の前記第２溝が設けられており、
全ての前記第２溝は、前記連通孔に直接的に接続されており、
前記回転軸方向からみて、全ての前記第２溝の前記外周側の端の各々は、前記スクリューを１回転させた場合のある地点において、前記外周部に重ならない位置であって、前記内周部に重なる位置に位置する、可塑化装置。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれか１項において、
前記回転軸方向からみて、前記第１加熱部および前記第２加熱部は、環状の形状を有する、可塑化装置。

【請求項6】

請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記冷却部は、前記冷却流路に冷媒を導入する入口、前記冷却流路を流れた前記冷媒を前記冷却流路の外に排出する出口、および、前記出口から排出された前記冷媒を前記入口に循環させる循環装置を有する、可塑化装置。

【請求項7】

請求項１ないし６のいずれか１項に記載の可塑化装置と、
前記可塑化装置によって可塑化された前記材料をステージに向けて吐出するノズルと、を備える、三次元造形装置。

【請求項8】

請求項１ないし６のいずれか１項に記載の可塑化装置と、
前記可塑化装置によって可塑化された前記材料を型に向けて吐出するノズルと、
を備える、射出成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可塑化装置、三次元造形装置、および射出成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

材料を可塑化する可塑化装置が知られている。

【0003】

例えば特許文献１には、材料流入通路が一端面に開口するバレルと、バレルの一端面に対して摺接する端面を有するローターと、ローターの端面に形成された螺旋溝と、を備えた可塑化送出装置が記載されている。螺旋溝は、径方向外側端部から材料が供給されるとともに、径方向内側端部がバレルの材料流入通路の開口端に連通している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－２４１０１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のようなローターを備えた可塑化送出装置では、材料の搬送と材料の溶融とのバランスによって、安定して材料を可塑化することができる。理想的には、螺旋溝の径方向外側端部である材料の供給部では、材料が固体の状態であり、螺旋溝の径方向内側端部に向かうにつれて、材料が溶融した状態となっていることが望ましい。例えば供給部で材料が溶融した状態であると、材料のバレルに対する摩擦力が材料のローターに対する摩擦力よりも小さくなる。そのため、材料がローターと共に空回りし、安定して材料を可塑化できない場合がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に可塑化装置の一態様は、
材料を可塑化する可塑化装置であって、
回転軸を中心に回転され、第１溝が設けられた溝形成面を有するスクリューと、
前記溝形成面に対向する対向面を有し、前記対向面に前記第１溝と連通する連通孔が設けられたバレルと、
前記第１溝に供給された前記材料を加熱する加熱部と、
を含み、
前記第１溝は、
前記連通孔と対向する中央部と、
前記溝形成面の外周に設けられ、前記材料が供給される材料供給部と、
前記中央部と前記材料供給部とを接続する接続部と、
を有し、
前記対向面には、前記連通孔と接続され前記連通孔から前記対向面の外周に向かう第２溝が設けられ、
前記回転軸方向からみて、前記第２溝の前記外周側の端は、前記スクリューを１回転させた場合に、前記材料供給部と前記接続部との境界線が描く軌跡の内側に位置する。

【0007】

本発明に三次元造形装置の一態様は、
三次元造形物を造形する三次元造形装置であって、
材料を可塑化して溶融材料にする可塑化部と、
前記可塑化部から供給された前記溶融材料をステージに向かって吐出するノズルと、
を含み、
前記可塑化部は、
回転軸を中心に回転され、第１溝が設けられた溝形成面を有するスクリューと、
前記溝形成面に対向する対向面を有し、前記対向面に前記第１溝と連通する連通孔が設けられたバレルと、
前記第１溝に供給された前記材料を加熱する加熱部と、
を含み、
前記第１溝は、
前記連通孔と対向する中央部と、
前記溝形成面の外周に設けられ、前記材料が供給される材料供給部と、
前記中央部と前記材料供給部とを接続する接続部と、
を有し、
前記対向面には、前記連通孔と接続され前記連通孔から前記対向面の外周に向かう第２溝が設けられ、
前記回転軸方向からみて、前記第２溝の前記外周側の端は、前記スクリューを１回転させた場合に、前記材料供給部と前記接続部との境界線が描く軌跡の内側に位置する。

【0008】

本発明に射出成形装置の一態様は、
材料を可塑化して溶融材料にする可塑化部と、
前記可塑化部から供給された前記溶融材料を金型に射出するノズルと、
を含み、
前記可塑化部は、
回転軸を中心に回転され、第１溝が設けられた溝形成面を有するスクリューと、
前記溝形成面に対向する対向面を有し、前記対向面に前記第１溝と連通する連通孔が設けられたバレルと、
前記第１溝に供給された前記材料を加熱する加熱部と、
を含み、
前記第１溝は、
前記連通孔と対向する中央部と、
前記溝形成面の外周に設けられ、前記材料が供給される材料供給部と、
前記中央部と前記材料供給部とを接続する接続部と、
を有し、
前記対向面には、前記連通孔と接続され前記連通孔から前記対向面の外周に向かう第２溝が設けられ、
前記回転軸方向からみて、前記第２溝の前記外周側の端は、前記スクリューを１回転させた場合に、前記材料供給部と前記接続部との境界線が描く軌跡の内側に位置する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る三次元造形装置を模式的に示す断面図。

【図2】本実施形態に係る三次元造形装置のフラットスクリューを模式的に示す斜視図。

【図3】本実施形態に係る三次元造形装置のフラットスクリューとバレルとの相対的な位置関係を模式的に示す平面図であり、バレルの下から透視した図。

【図4】本実施形態に係る三次元造形装置のバレルを模式的に示す平面図。

【図5】本実施形態に係る三次元造形装置のフラットスクリューとバレルとの相対的な位置関係を模式的に示す平面図であり、バレルの下から透視した図。

【図6】本実施形態に係る三次元造形装置を模式的に示す断面図。

【図7】本実施形態に係る三次元造形装置の造形処理を説明するためのフローチャート。

【図8】本実施形態に係る三次元造形装置によって造形される三次元造形物を模式的に示す断面図。

【図9】第２溝が第１溝の材料供給部と重なっている例を模式的に示す断面図。

【図10】本実施形態に係る三次元造形装置を模式的に示す断面図。

【図11】本実施形態の第１変形例に係る三次元造形装置のフラットスクリューとバレルとの相対的な位置関係を模式的に示す平面図であり、バレルの下から透視した図。

【図12】本実施形態の第１変形例に係る三次元造形装置のバレルを模式的に示す平面図。

【図13】本実施形態の第２変形例に係る三次元造形装置のフラットスクリューを模式的に示す平面図。

【図14】本実施形態に係る射出成形装置を模式的に示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

【0011】

１． 三次元造形装置
１．１． 構成
まず、本実施形態に係る三次元造形装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る三次元造形装置１００を模式的に示す断面図である。なお、図１では、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を示している。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は、例えば、水平方向である。Ｚ軸方向は、例えば、鉛直方向である。

【0012】

三次元造形装置１００は、図１に示すように、例えば、造形ユニット１０と、ステージ２０と、移動機構３０と、制御部４０と、を含む。

【0013】

三次元造形装置１００は、造形ユニット１０のノズル１７０からステージ２０に溶融材料を吐出させつつ、移動機構３０を駆動して、ノズル１７０とステージ２０との相対的な位置を変化させる。これにより、三次元造形装置１００は、ステージ２０上に所望の形状の三次元造形物を造形する。造形ユニット１０の詳細な構成は、後述する。

【0014】

ステージ２０は、移動機構３０によって移動される。三次元造形物は、ステージ２０の造形面２２に形成される。

【0015】

移動機構３０は、造形ユニット１０とステージ２０との相対的な位置を変化させる。図示の例では、移動機構３０は、造形ユニット１０に対して、ステージ２０を移動させる。移動機構３０は、例えば、３つのモーター３２の駆動力によって、ステージ２０をＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向に移動させる３軸ポジショナーによって構成される。モーター３２は、制御部４０によって制御される。

【0016】

なお、移動機構３０は、ステージ２０を移動させずに、造形ユニット１０を移動させる構成であってもよい。または、移動機構３０は、造形ユニット１０およびステージ２０の両方を移動させる構成であってもよい。

【0017】

制御部４０は、例えば、プロセッサーと、主記憶装置と、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェースと、を有するコンピューターによって構成されている。制御部４０は、例えば、主記憶装置に読み込んだプログラムをプロセッサーが実行することによって、種々の機能を発揮する。制御部４０は、後述する駆動モーター１２４、加熱部１５０，１５２、冷却部１５４、および移動機構３０を制御する。なお、制御部４０は、コンピ
ューターではなく、複数の回路の組み合わせによって構成されてもよい。

【0018】

１．２． 造形ユニット
造形ユニット１０は、図１に示すように、例えば、材料投入部１１０と、可塑化部（可塑化装置）１２０と、ノズル１７０と、を有している。

【0019】

材料投入部１１０には、ペレット状や粉末状の材料が投入される。ペレット状の材料としては、例えば、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）が挙げられる。材料投入部１１０は、例えば、ホッパーによって構成されている。材料投入部１１０と可塑化部１２０とは、材料投入部１１０の下方に設けられた供給路１１２によって接続されている。材料投入部１１０に投入された材料は、供給路１１２を介して、可塑化部１２０に供給される。

【0020】

可塑化部１２０は、例えば、スクリューケース１２２と、駆動モーター１２４と、フラットスクリュー１３０と、バレル１４０と、第１加熱部１５０と、第２加熱部１５２と、冷却部１５４と、を有している。可塑化部１２０は、材料投入部１１０から供給された固体状態の材料を可塑化して、流動性を有するペースト状の溶融材料にして、ノズル１７０に供給する。

【0021】

なお、可塑化は溶融を含む概念であり、ガラス転移温度を示す材料の場合、可塑化は、材料の温度をガラス転移点温度以上にすることであり、ガラス転移点を示さない材料の場合、可塑化は、材料の温度を融点以上にすることであり、固体から流動性の有する状態に変化させることを溶融または可塑化という。

【0022】

スクリューケース１２２は、フラットスクリュー１３０を収容する筐体である。スクリューケース１２２の下面には、バレル１４０が固定されている。スクリューケース１２２とバレル１４０とによって囲まれた空間に、フラットスクリュー１３０が収容されている。

【0023】

駆動モーター１２４は、スクリューケース１２２の上面に固定されている。駆動モーター１２４のシャフト１２６は、フラットスクリュー１３０の上面１３１側に接続されている。駆動モーター１２４は、制御部４０によって制御される。

【0024】

フラットスクリュー１３０は、回転軸ＲＡ方向の大きさが、回転軸ＲＡ方向と直交する方向の大きさよりも小さい略円柱形状を有している。図示の例では、回転軸ＲＡは、Ｚ軸と平行である。駆動モーター１２４が発生させるトルクによって、フラットスクリュー１３０は、回転軸ＲＡを中心に回転される。

【0025】

フラットスクリュー１３０は、上面１３１と、上面１３１とは反対側の溝形成面１３２と、上面１３１と溝形成面１３２とを接続する側面１３３と、を有している。溝形成面１３２には、第１溝１３４が設けられている。ここで、図２は、フラットスクリュー１３０を模式的に示す斜視図である。図３は、フラットスクリュー１３０とバレル１４０との相対的な位置関係を模式的に示す平面図であり、バレル１４０の下から透視した図である。なお、便宜上、図２および図３では、図１に示した状態とは上下の位置関係を逆向きとした状態を示している。

【0026】

フラットスクリュー１３０の第１溝１３４は、図２および図３に示すように、中央部１３５と、接続部１３６と、材料供給部１３７と、を有している。

【0027】

中央部１３５は、バレル１４０に設けられた連通孔１４６と対向している部分である。中央部１３５は、連通孔１４６と連通している。中央部１３５の形状は、例えば、Ｚ軸方
向からみて、円形である。

【0028】

接続部１３６は、中央部１３５と材料供給部１３７とを接続する部分である。図示の例では、接続部１３６の形状は、Ｚ軸方向からみて、中央部１３５の周りを周る渦巻状である。接続部１３６は、中央部１３５から溝形成面１３２の外周に向かって渦状に設けられている。

【0029】

材料供給部１３７は、溝形成面１３２の外周に設けられた部分である。すなわち、材料供給部１３７は、フラットスクリュー１３０の側面１３３に設けられた部分である。材料供給部１３７は、Ｚ軸方向からみて、フラットスクリュー１３０の外周に接している部分である。言い換えると、材料供給部１３７は、側面１３３が開放された部分であり、フラットスクリュー１３０の側方から見える部分である。材料供給部１３７の深さは、接続部１３６の深さよりも大きくてもよい。材料投入部１１０から投入された材料は、材料供給部１３７から第１溝１３４に供給される。供給された材料は、接続部１３６および中央部１３５を通り、バレル１４０に設けられた連通孔１４６に搬送される。

【0030】

バレル１４０は、図１に示すように、フラットスクリュー１３０の下方に設けられている。バレル１４０は、フラットスクリュー１３０の溝形成面１３２に対向する対向面１４２を有している。対向面１４２の中心には、連通孔１４６が設けられている。連通孔１４６は、ノズル流路１７２に連通している。ここで、図４は、バレル１４０を模式的に示す平面図である。

【0031】

バレル１４０の対向面１４２には、図４に示すように、第２溝１４４と、連通孔１４６と、が設けられている。第２溝１４４は、複数設けられている。図示の例では、６つの第２溝１４４が設けられているが、その数は、特に限定されない。複数の第２溝１４４は、Ｚ軸方向からみて、連通孔１４６の周りに設けられている。第２溝１４４は、連通孔１４６と接続されている。第２溝１４４は、連通孔１４６から外周１４８に向かって設けられている。第２溝１４４は、溶融材料を連通孔１４６に導く機能を有している。

【0032】

第２溝１４４の形状は、図３に示すように、Ｚ軸方向からみて、フラットスクリュー１３０の回転方向Ｒに凸なアーチ状である。より具体的には、第２溝１４４は、第２溝１４４の外周１４８側の端１４９から連通孔１４６に向かって、フラットスクリュー１３０の回転方向Ｒに沿って湾曲した螺旋状の溝である。言い換えれば図示の例のように、フラットスクリュー１３０の回転方向Ｒは、反時計回りの方向であり、第２溝１４４の形状は、連通孔１４６から時計回りの方向に延びる円弧状である。なお、第２溝１４４の形状は、特に限定されず、例えば、直線状であってもよい。

【0033】

第２溝１４４の外周１４８側の端１４９は、Ｚ軸方向からみて、フラットスクリュー１３０を１回転させた場合に、材料供給部１３７と接続部１３６との境界線Ｂが描く軌跡Ｔの内側に位置する。すなわち、第２溝１４４の端１４９は、Ｚ軸方向からみて、軌跡Ｔと重ならない。図示の例では、フラットスクリュー１３０の外周は円であり、境界線Ｂはフラットスクリュー１３０の外周と直交している。なお、便宜上、図３では、軌跡Ｔに複数の点からなる模様を付している。

【0034】

第２溝１４４の端１４９は、図５に示すように、Ｚ軸方向からみて、接続部１３６の最外周部１３６ａよりも中央部１３５側に位置する。すなわち、第２溝１４４の端１４９は、Ｚ軸方向からみて、最外周部１３６ａと重ならない。最外周部１３６ａは、Ｚ軸方向からみて、接続部１３６に挟まれてない部分である。なお、図５は、図３と同様に、フラットスクリュー１３０とバレル１４０との相対的な位置関係を模式的に示す平面図であり、バレル１４０の下から透視した図である。図５では、最外周部１３６ａに複数の点からな
る模様を付している。

【0035】

第１加熱部１５０および第２加熱部１５２は、図１に示すように、バレル１４０の内部に設けられている。加熱部１５０，１５２は、材料投入部１１０から第１溝１３４に供給された材料を加熱する。第１加熱部１５０の温度は、第２加熱部１５２の温度よりも低い。第１加熱部１５０の温度は、例えば、供給される材料の融点未満である。第２加熱部１５２の温度は、例えば、供給される材料の融点以上である。ここで、図６は、三次元造形装置１００を模式的に示す図１のＶＩ－ＶＩ線断面図である。

【0036】

第１加熱部１５０および第２加熱部１５２は、図６に示すように、例えば、棒ヒーターである。加熱部１５０，１５２は、セラミックヒーターであってもよいし、電熱線ヒーターであってもよい。図示の例では、第１加熱部１５０および第２加熱部１５２は、２つずつ設けられている。２つの第１加熱部１５０の間に、連通孔１４６および２つの第２加熱部１５２が位置している。２つの第２加熱部１５２の間に、連通孔１４６が位置している。なお、図示はしないが、加熱部１５０，１５２は、環状の形状を有するリングヒーターであってもよい。

【0037】

なお、三次元造形装置１００が有する加熱部の数は、特に限定されない。例えば、三次元造形装置１００は、第１加熱部１５０および第２加熱部１５２の他に第３加熱部を有していてもよい。

【0038】

冷却部１５４は、バレル１４０の内部に設けられている。冷却部１５４は、例えば、冷却流路１５４ａと、入口１５４ｂと、出口１５４ｃと、を有している。図示の例では、冷却流路１５４ａは、バレル１４０の外周に沿って設けられている。Ｚ軸方向からみて、冷却流路１５４ａは、連通孔１４６および加熱部１５０，１５２を取り囲むように設けられている。冷却部１５４は、材料投入部１１０から第１溝１３４に供給された材料を冷却する。加熱部１５０，１５２および冷却部１５４によって、バレル１４０の外側から内側に向けて徐々に温度が高くなる温度勾配が形成される。

【0039】

冷却流路１５４ａには、入口１５４ｂから冷媒が導入される。入口１５４ｂから導入された冷媒は、冷却流路１５４ａを流れ、出口１５４ｃから排出される。冷却部１５４は、図示はしないが、入口１５４ｂおよび出口１５４ｃに接続された冷媒循環装置を有している。該冷媒循環装置は、冷媒を冷却させながら、出口１５４ｃから入口１５４ｂへと循環させる。冷媒としては、例えば、水、工業用水などが挙げられる。

【0040】

なお、加熱部１５０，１５２および冷却部１５４が設けられる位置は、特に限定されない。加熱部１５０，１５２および冷却部１５４は、スクリューケース１２２に設けられてもよいし、フラットスクリュー１３０に設けられてもよい。

【0041】

ノズル１７０は、図１に示すように、バレル１４０の下方に設けられている。ノズル１７０は、可塑化部１２０から供給された溶融材料を、ステージ２０に向かって吐出する。ノズル１７０には、ノズル流路１７２と、ノズル孔１７４と、が設けられている。ノズル流路１７２は、連通孔１４６に連通している。ノズル孔１７４は、ノズル流路１７２に連通している。ノズル孔１７４は、ノズル１７０の先端部分に設けられた開口である。ノズル孔１７４の平面形状は、例えば、円形である。連通孔１４６からノズル流路１７２に供給された溶融材料は、ノズル孔１７４から吐出される。

【0042】

１．３． 造形処理
次に、本実施形態に係る三次元造形装置１００の造形処理について説明する。図７は、本実施形態に係る三次元造形装置１００の造形処理を説明するためのフローチャートであ
る。制御部４０は、所定の開始操作を受け付けた場合に、三次元造形物ＯＢを造形するための造形処理を開始する。以下、制御部４０の造形処理について、順に説明する。

【0043】

１．３．１． ステップＳ１
まず、制御部４０は、図７に示すように、三次元造形物ＯＢを造形するための造形データを取得する処理を行う。造形データは、ステージ２０の造形面２２に対するノズル１７０の移動経路、ノズル１７０から吐出される溶融材料の量、フラットスクリュー１３０の回転速度、加熱部１５０，１５２の温度、および冷却部１５４の温度などに関する情報が表されたデータである。

【0044】

造形データは、例えば、三次元造形装置１００に接続されたコンピューターにインストールされたスライサーソフトによって生成される。スライサーソフトは、例えば、三次元ＣＡＤ（Computer-Aided Design）ソフトや三次元ＣＧ（Computer Graphics）ソフトを用いて作成された三次元造形物ＯＢの形状を表す形状データを読み込み、三次元造形物ＯＢの形状を所定の厚さの層に分割して、造形データを生成する。スライサーソフトに読み込まれる形状データは、ＳＴＬ（Standard Triangulated Language）形式、ＩＧＥＳ（Initial Graphics Exchange Specification）形式、ＳＴＥＰ（Standard for the Exchange of Product）形式などのデータである。スライサーソフトによって作成された造形データは、ＧコードやＭコード等によって表されている。制御部４０は、三次元造形装置１００に接続されたコンピューターや、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリーなどの記録媒体から造形データを取得する。

【0045】

１．３．２． ステップＳ２
次に、制御部４０は、溶融材料を生成し、生成した溶融材料を吐出する処理を行う。具体的には、まず、制御部４０は、取得した造形データに基づいて、フラットスクリュー１３０の回転、加熱部１５０，１５２の温度、および冷却部１５４の温度を制御することによって、材料を可塑化して溶融材料を生成する。

【0046】

フラットスクリュー１３０の回転によって、材料投入部１１０から投入された材料が、フラットスクリュー１３０の材料供給部１３７から第１溝１３４に供給される。第１溝１３４に導入された材料は、第１溝１３４の経路に沿って中央部１３５へと搬送される。第１溝１３４を搬送される間、材料は、フラットスクリュー１３０とバレル１４０との相対的な回転によるせん断、および加熱部１５０，１５２による加熱によって溶融されて、流動性を有するペースト状の溶融材料になる。中央部１３５に集められた溶融材料は、連通孔１４６からノズル１７０に圧送される。

【0047】

次に、制御部４０は、図８に示すように、取得した造形データに基づいて、移動機構３０を制御してノズル１７０と造形面２２との相対的な位置を変化させつつ、ノズル１７０から造形面２２に向かって溶融材料を吐出させる処理を行う。これにより、例えば、三次元造形物ＯＢの１層目が造形される。なお、図８は、三次元造形装置１００の造形処理を説明するための図であり、三次元造形装置１００によって三次元造形物ＯＢが造形される様子を模式的に示している。

【0048】

１．３．３． ステップＳ３
次に、制御部４０は、図７に示すように、取得した造形データに基づいて、三次元造形物ＯＢの全ての層の造形が完了したか否か判定する処理を行う。三次元造形物ＯＢの全ての層の造形が完了したと判定しなかった場合（ステップＳ３で「ＮＯ」）、制御部４０は、ステップＳ２に戻り、例えば三次元造形物ＯＢの２層目を造形する。一方、三次元造形物ＯＢの全ての層の造形が完了したと判定した場合（ステップＳ３で「ＹＥＳ」）、制御部４０は、造形処理を終了する。制御部４０は、ステップＳ３において、三次元造形物Ｏ
Ｂの全ての層の造形が完了したと判定するまで、ステップＳ２およびステップＳ３の処理を繰り返し行うことによって、三次元造形物ＯＢを造形する。

【0049】

１．４． 作用効果
可塑化部１２０では、Ｚ軸方向からみて、第２溝１４４の外周１４８側の端１４９は、フラットスクリュー１３０を１回転させた場合に、第１溝１３４の材料供給部１３７と接続部１３６との境界線Ｂが描く軌跡Ｔの内側に位置する。そのため、可塑化部１２０では、接続部１３６で溶融した材料が第２溝１４４を通って材料供給部１３７に至ることを防ぐことができる。

【0050】

ここで、図９に示すように、第２溝１１４４が材料供給部１１３７と重なっている場合、接続部１１３６の圧力は材料供給部１１３７の圧力よりも高いため、接続部１１３６で溶融した材料Ｌは、第２溝１１４４を通って材料供給部１１３７に至る。溶融した材料Ｌが材料供給部１１３７に至ると、溶融した材料Ｌの熱で固体状態の材料Ｓが溶融する。特に、固体状態の材料Ｓのバレル１１４０と接している部分は、溶融し易い。バレル１１４０に対する摩擦係数は、溶融した材料Ｌの方が固体状態の材料Ｓに比べて小さく、材料によっては１桁以上小さい。そのため、材料が溶融すると、材料のバレル１１４０に対する摩擦力は、材料のフラットスクリュー１１３０に対する摩擦力よりも小さくなる。これにより、固体状態の材料Ｓは、フラットスクリュー１１３０に貼り付いてフラットスクリュー１１３０と共に空回りし、第１溝１１３４の接続部１１３６に搬送されない。その結果、材料を安定して可塑化することができない。

【0051】

これに対し、可塑化部１２０では、上記のように、第２溝１４４の端１４９は軌跡Ｔの内側であり、図１０に示すように、第２溝１４４が材料供給部１３７と重なっていないため、接続部１３６で溶融した材料Ｌが、第２溝１４４を通って材料供給部１３７に至ることを防ぐことができる。そのため、材料は、材料供給部１３７において固体状態を保つことができる。これにより、材料のバレル１４０に対する摩擦力を、材料のフラットスクリュー１３０に対する摩擦力よりも大きくすることができ、フラットスクリュー１３０の回転によって固体状態の材料Ｓを接続部１３６に押し出すことができる。その結果、材料を安定して可塑化することができる。例えば、新たな可塑化材料が連通孔１４６に供給されないブリッジ現象を防ぐことができる。

【0052】

なお、図９は、第２溝１１４４が第１溝１１３４の材料供給部１１３７と重なっている例を模式的に示す断面図である。第１溝１１３４は、中央部１１３５と、接続部１１３６と、材料供給部１１３７と、を有している。図１０は、本実施形態に係る三次元造形装置１００を模式的に示す図３のＸ－Ｘ線断面図である。また、便宜上、図９および図１０では、フラットスクリュー１３０，１１３０、バレル１４０，１１４０、およびノズル１７０，１１７０を簡略化して図示している。

【0053】

可塑化部１２０では、Ｚ軸方向からみて、接続部１３６の形状は、中央部１３５の周りを周る渦巻状であり、第２溝１４４の外周１４８側の端１４９は、接続部１３６の最外周部１３６ａよりも中央部１３５側に位置する。そのため、可塑化部１２０では、溶融した材料が第２溝１４４を通って最外周部１３６ａに至ることを防ぐことができる。

【0054】

可塑化部１２０では、材料供給部１３７は、フラットスクリュー１３０の側面１３３に設けられている。そのため、可塑化部１２０では、フラットスクリュー１３０の側方から材料を供給することができる。

【0055】

可塑化部１２０では、Ｚ軸方向からみて、第２溝１４４は、第２溝１４４の外周１４８側の端１４９から連通孔１４６に向かって、フラットスクリュー１３０の回転方向Ｒに沿
った螺旋状の溝である。そのため、可塑化部１２０では、第２溝が外周側の端から連通孔に向かって回転方向Ｒに沿った螺旋状の溝ではない場合に比べて、接続部１３６で溶融した材料を、第２溝１４４によってスムーズに中央部１３５に搬送することができる。

【0056】

２． 三次元造形装置の変形例
２．１． 第１変形例
次に、本実施形態の第１変形例に係る三次元造形装置について、図面を参照しながら説明する。図１１は、本実施形態の第１変形例に係る三次元造形装置２００のフラットスクリュー１３０とバレル１４０との相対的な位置関係を模式的に示す平面図であり、バレル１４０の下から透視した図である。図１２は、本実施形態の第１変形例に係る三次元造形装置２００のバレル１４０を模式的に示す平面図である。

【0057】

以下、本実施形態の第１変形例に係る三次元造形装置２００において、上述した本実施形態の第１変形例に係る三次元造形装置２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。このことは、以下に示す本実施形態の第２，第３変形例に係る三次元造形装置において同様である。

【0058】

三次元造形装置２００では、図１１および図１２に示すように、第３溝２４４を含む点において、上述した三次元造形装置１００と異なる。第３溝２４４は、連通孔１４６と接続されている。第３溝２４４は、連通孔１４６から外周１４８に向かって設けられている。第３溝２４４の形状は、Ｚ軸方向からみて、フラットスクリュー１３０の回転方向Ｒに凸なアーチ状である。Ｚ軸方向からみて、第３溝２４４の外周１４８側の端２４９と連通孔１４６との間の最短距離Ｄ１は、第２溝１４４の外周１４８側の端１４９と連通孔１４６との間の最短距離Ｄ２よりも大きい。すなわち、第３溝２４４の長さは、第２溝１４４の長さよりも大きい。なお、第３溝２４４の形状は、特に限定されず、例えば、直線状であってもよい。

【0059】

図示の例では、第２溝１４４および第３溝２４４は、３つずつ設けられている。３つの第２溝１４４および３つの第３溝２４４は、回転方向Ｒに沿って交互に設けられている。なお、第２溝１４４の数および第３溝２４４の数は、特に限定されない。例えば、第２溝１４４は１つ設けられ、第３溝２４４は５つ設けられていてもよいし、第２溝１４４は５つ設けられ、第３溝２４４は１つ設けられていてもよい。

【0060】

三次元造形装置２００では、上記のように、Ｚ軸方向からみて、第３溝２４４の外周１４８側の端２４９と連通孔１４６との間の最短距離Ｄ１は、第２溝１４４の外周１４８側の端１４９と連通孔１４６との間の最短距離Ｄ２よりも大きい。そのため、三次元造形装置２００では、第３溝が設けられていない場合に比べて、接続部１３６で溶融した材料を、第３溝２４４によって中央部１３５に搬送し易い。これにより、溶融した材料を早く中央部１３５に搬送することができ、効率よく材料を可塑化することができる。

【0061】

２．２． 第２変形例
次に、本実施形態の第２変形例に係る三次元造形装置について、図面を参照しながら説明する。図１３は、本実施形態の第２変形例に係る三次元造形装置３００のフラットスクリュー１３０を模式的に示す平面図である。

【0062】

上述した三次元造形装置１００では、図３に示すように、第１溝１３４は、１つの接続部１３６および１つの材料供給部１３７を有していた。

【0063】

これに対し、三次元造形装置３００では、図１３に示すように、第１溝１３４は、複数の接続部１３６および複数の材料供給部１３７を有している。図示の例では、第１溝１３
４は、２つの接続部１３６および２つの材料供給部１３７を有している。なお、接続部１３６の数および材料供給部１３７の数は、特に限定されない。

【0064】

なお、接続部１３６の最外周部１３６ａとは、複数の接続部１３６が設けられている場合、いずれの接続部１３６によっても挟まれていない部分である。例えば、図１３に示すように、接続部１３６が２つ設けられている場合、最外周部１３６ａは、一方の接続部１３６と他方の接続部１３６によって挟まれていない部分である。図１２では、最外周部１３６ａに複数の点からなる模様を付している。

【0065】

２．３． 第３変形例
次に、本実施形態の第３変形例に係る三次元造形装置について説明する。上述した三次元造形装置１００では、三次元造形物を造形するための材料として、ペレット状のＡＢＳが用いられていた。

【0066】

これに対し、本実施形態の第３変形例に係る三次元造形装置は、可塑化部１２０において用いられる材料として、例えば、ＡＢＳ以外の熱可塑性を有する材料、金属材料、セラミック材料等の種々の材料を主材料とした材料を挙げることができる。ここで、「主材料」とは、三次元造形物の形状を形作っている中心となる材料を意味し、三次元造形物において５０重量％以上の含有率を占める材料を意味する。上述した材料には、それらの主材料を単体で溶融したものや、主材料とともに含有される一部の成分が溶融してペースト状にされたものが含まれる。

【0067】

熱可塑性を有する材料としては、例えば、熱可塑性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアセタール（ＰＯＭ ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの汎用エンジニアリングプラスチック、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのエンジニアリングプラスチックが挙げられる。

【0068】

熱可塑性を有する材料には、顔料や、金属、セラミック、その他に、ワックス、難燃剤、酸化防止剤、熱安定剤などの添加剤等が混入されていてもよい。熱可塑性を有する材料は、可塑化部１２０において、フラットスクリュー１３０の回転と、加熱部１５０，１５２の加熱と、によって可塑化されて溶融した状態に転化される。また、そのように生成された溶融材料は、ノズル１７０から吐出された後、温度の低下によって硬化する。

【0069】

熱可塑性を有する材料は、そのガラス転移点以上に加熱されて完全に溶融した状態でノズル１７０から吐出されることが望ましい。例えば、ＡＢＳは、ガラス転移点が約１２０℃であり、ノズル１７０からの吐出時には約２００℃であることが望ましい。

【0070】

可塑化部１２０では、上述した熱可塑性を有する材料の代わりに、例えば、金属材料が主材料として用いられてもよい。この場合には、金属材料を粉末状にした粉末材料に、溶融材料の生成の際に溶融する成分が混合されて、可塑化部１２０に投入されることが望ましい。

【0071】

金属材料としては、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）やクロム（Ｃｒ）、アルミニウム （Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）の単一の金属、もしくはこれらの金属を１つ以上含む合金、また、マルエージング鋼
、ステンレス、コバルトクロムモリブデン、チタニウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、コバルト合金、コバルトクロム合金が挙げられる。

【0072】

可塑化部１２０においては、上記の金属材料の代わりに、セラミック材料を主材料として用いることが可能である。セラミック材料としては、例えば、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなどの酸化物セラミックスや、窒化アルミニウムなどの非酸化物セラミックスなどが挙げられる。

【0073】

材料投入部１１０に投入される金属材料やセラミック材料の粉末材料は、単一の金属の粉末や合金の粉末、セラミック材料の粉末を、複数種類、混合した混合材料であってもよい。また、金属材料やセラミック材料の粉末材料は、例えば、上述の熱可塑性樹脂、あるいは、それ以外の熱可塑性樹脂によってコーティングされていてもよい。この場合には、可塑化部１２０において、その熱可塑性樹脂が溶融して流動性が発現されるものとしてもよい。

【0074】

材料投入部１１０に投入される金属材料やセラミック材料の粉末材料には、例えば、溶剤を添加することもできる。溶剤としては、例えば、水；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテル類；酢酸エチル、酢酸ｎ－プロピル、酢酸ｉｓｏ－プロピル、酢酸ｎ－ブチル、酢酸ｉｓｏ－ブチル等の酢酸エステル類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エチル－ｎ－ブチルケトン、ジイソプロピルケトン、アセチルアセトン等のケトン類；エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；テトラアルキルアンモニウムアセテート類；ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤；ピリジン、γ－ピコリン、２，６－ルチジン等のピリジン系溶剤；テトラアルキルアンモニウムアセテート（例えば、テトラブチルアンモニウムアセテート等）；ブチルカルビトールアセテート等のイオン液体等が挙げられる。

【0075】

その他に、材料投入部１１０に投入される金属材料やセラミック材料の粉末材料には、例えば、バインダーが添加されていてもよい。バインダーとしては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、セルロース系樹脂或いはその他の合成樹脂またはＰＬＡ（ポリ乳酸）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、あるいはその他の熱可塑性樹脂が挙げられる。

【0076】

３． 射出成形装置
次に、本実施形態に係る射出成形装置について、図面を参照しながら説明する。図１４は、本実施形態に係る射出成形装置９００を模式的に示す断面図である。

【0077】

射出成形装置９００は、図１４に示すように、例えば、上述した可塑化部１２０を含む。射出成形装置９００は、さらに、例えば、材料投入部１１０と、ノズル１７０と、射出機構９１０と、金型部９２０と、型締装置９３０と、制御部４０と、を含む。

【0078】

可塑化部１２０は、フラットスクリュー１３０の第１溝１３４に供給された材料を可塑化し、流動性を有するペースト状の溶融材料を生成して連通孔１４６から射出機構９１０へと導く。

【0079】

射出機構９１０は、射出シリンダー９１２と、プランジャー９１４と、プランジャー駆動部９１６と、を有している。射出機構９１０は、射出シリンダー９１２内の溶融材料をキャビティーＣｖに射出する機能を有している。制御部４０は、ノズル１７０からの溶融
材料の射出量を制御する。射出シリンダー９１２は、バレル１４０の連通孔１４６に接続された略円筒状の部材である。プランジャー９１４は、射出シリンダー９１２の内部を摺動し、射出シリンダー９１２内の溶融材料を、可塑化部１２０に接続されたノズル１７０側に圧送する。プランジャー９１４は、モーターによって構成されるプランジャー駆動部９１６により駆動される。

【0080】

金型部９２０は、可動金型９２２と、固定金型９２４と、を有している。可動金型９２２と固定金型９２４とは、互いに対向して設けられている。可動金型９２２と固定金型９２４との間には、成形品の形状に応じた空間であるキャビティーＣｖが設けられている。キャビティーＣｖには、溶融材料が射出機構９１０によって圧送される。ノズル１７０は、溶融材料を金型部９２０に吐出する。

【0081】

型締装置９３０は、金型駆動部９３２を有している。金型駆動部９３２は、可動金型９２２と固定金型９２４との開閉を行う機能を有している。型締装置９３０は、金型駆動部９３２を駆動して可動金型９２２を移動させて金型部９２０を開閉させる。

【0082】

上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。

【0083】

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

【0084】

上述した実施形態から以下の内容が導き出される。

【0085】

可塑化装置の一態様は、
材料を可塑化する可塑化装置であって、
回転軸を中心に回転され、第１溝が設けられた溝形成面を有するスクリューと、
前記溝形成面に対向する対向面を有し、前記対向面に前記第１溝と連通する連通孔が設けられたバレルと、
前記第１溝に供給された前記材料を加熱する加熱部と、
を含み、
前記第１溝は、
前記連通孔と対向する中央部と、
前記溝形成面の外周に設けられ、前記材料が供給される材料供給部と、
前記中央部と前記材料供給部とを接続する接続部と、
を有し、
前記対向面には、前記連通孔と接続され前記連通孔から前記対向面の外周に向かう第２溝が設けられ、
前記回転軸方向からみて、前記第２溝の前記外周側の端は、前記スクリューを１回転させた場合に、前記材料供給部と前記接続部との境界線が描く軌跡の内側に位置する。

【0086】

この可塑化装置によれば、接続部で溶融した材料が、第２溝を通って材料供給部に至ることを防ぐことができる。そのため、材料は、材料供給部において固体状態を保つことができる。これにより、材料のバレルに対する摩擦力を、材料のフラットスクリューに対する摩擦力よりも大きくすることができ、フラットスクリューの回転によって固体状態の材料を接続部に押し出すことができる。その結果、材料を安定して可塑化することができる
。

【0087】

前記可塑化装置の一態様において、
前記対向面には、前記連通孔と接続され前記連通孔から前記対向面の外周に向かう第３溝が設けられ、
前記回転軸方向からみて、前記第３溝の前記外周側の端と前記連通孔との間の最短距離は、前記第２溝の前記外周側の端と前記連通孔との間の最短距離よりも大きくてよい。

【0088】

この可塑化装置によれば、第３溝が設けられていない場合に比べて、接続部で溶融した材料を、第３溝によって中央部に搬送し易い。これにより、溶融した材料を早く中央部に搬送することができ、効率よく材料を可塑化することができる。

【0089】

前記可塑化装置の一態様において、
前記回転軸方向からみて、前記接続部の形状は、前記中央部の周りを周る渦巻状であり、
前記回転軸方向からみて、前記第２溝の前記外周側の端は、前記接続部の最外周部よりも前記中央部側に位置してよい。

【0090】

この可塑化装置によれば、溶融した材料が第２溝を通って最外周部に至ることを防ぐことができる。

【0091】

前記可塑化装置の一態様において、
前記回転軸方向からみて、前記最外周部は、前記接続部に挟まれていない部分であってもよい。

【0092】

前記可塑化装置の一態様において、
前記材料供給部は、前記スクリューの側面に設けられていてもよい。

【0093】

この可塑化装置によれば、フラットスクリューの側方から材料を供給することができる。

【0094】

前記可塑化装置の一態様において、
前記回転軸方向からみて、前記第２溝は、前記第２溝の前記外周側の端から前記連通孔に向かって、前記スクリューの回転方向に沿った螺旋状の溝であってもよい。

【0095】

この可塑化装置によれば、第２溝の形状が回転方向に凸なアーチ状でない場合に比べて、接続部で溶融した材料を、第２溝によってスムーズに中央部に搬送することができる。

【0096】

三次元造形装置の一態様は、
三次元造形物を造形する三次元造形装置であって、
材料を可塑化して溶融材料にする可塑化部と、
前記可塑化部から供給された前記溶融材料をステージに向かって吐出するノズルと、
を含み、
前記可塑化部は、
回転軸を中心に回転され、第１溝が設けられた溝形成面を有するスクリューと、
前記溝形成面に対向する対向面を有し、前記対向面に前記第１溝と連通する連通孔が設けられたバレルと、
前記第１溝に供給された前記材料を加熱する加熱部と、
を含み、
前記第１溝は、
前記連通孔と対向する中央部と、
前記溝形成面の外周に設けられ、前記材料が供給される材料供給部と、
前記中央部と前記材料供給部とを接続する接続部と、
を有し、
前記対向面には、前記連通孔と接続され前記連通孔から前記対向面の外周に向かう第２溝が設けられ、
前記回転軸方向からみて、前記第２溝の前記外周側の端は、前記スクリューを１回転させた場合に、前記材料供給部と前記接続部との境界線が描く軌跡の内側に位置する。

【0097】

この三次元造形装置によれば、材料を安定して可塑化することができる。

【0098】

射出成形装置の一態様は、
材料を可塑化して溶融材料にする可塑化部と、
前記可塑化部から供給された前記溶融材料を金型に射出するノズルと、
を含み、
前記可塑化部は、
回転軸を中心に回転され、第１溝が設けられた溝形成面を有するスクリューと、
前記溝形成面に対向する対向面を有し、前記対向面に前記第１溝と連通する連通孔が設けられたバレルと、
前記第１溝に供給された前記材料を加熱する加熱部と、
を含み、
前記第１溝は、
前記連通孔と対向する中央部と、
前記溝形成面の外周に設けられ、前記材料が供給される材料供給部と、
前記中央部と前記材料供給部とを接続する接続部と、
を有し、
前記対向面には、前記連通孔と接続され前記連通孔から前記対向面の外周に向かう第２溝が設けられ、
前記回転軸方向からみて、前記第２溝の前記外周側の端は、前記スクリューを１回転させた場合に、前記材料供給部と前記接続部との境界線が描く軌跡の内側に位置する。

【0099】

この射出成形装置によれば、材料を安定して可塑化することができる。

【符号の説明】

【0100】

１０…造形ユニット、２０…ステージ、２２…造形面、３０…移動機構、４０…制御部、１００…三次元造形装置、１１０…材料投入部、１１２…供給路、１２０…可塑化部、１２２…スクリューケース、１２４…駆動モーター、１２６…シャフト、１３０…フラットスクリュー、１３１…上面、１３２…溝形成面、１３３…側面、１３４…第１溝、１３５…中央部、１３６…接続部、１３６ａ…最外周部、１３７…材料供給部、１４０…バレル、１４２…対向面、１４４…第２溝、１４６…連通孔、１４８…外周、１４９…端、１５０…第１加熱部、１５２…第２加熱部、１５４…冷却部、１５４ａ…冷却流路、１５４ｂ…入口、１５４ｃ…出口、１７０…ノズル、１７２…ノズル流路、１７４…ノズル孔、２００…三次元造形装置、２４４…第３溝、２４９…端、３００…三次元造形装置、９００…射出成形装置、９１０…射出機構、９１２…射出シリンダー、９１４…プランジャー、９１６…プランジャー駆動部、９２０…金型部、９２２…可動金型、９２４…固定金型、９３０…型締装置、９３２…金型駆動部、１１３０…フラットスクリュー、１１３４…第１溝、１１３５…中央部、１１３６…接続部、１１３７…材料供給部、１１４０…バレル、１１４４…第２溝、１１７０…ノズル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】